POSCAP电容器及其应用

2011-04-11 10:28:14来源: 互联网

POSCAP电容器是三洋公司继OS-CON电容器后开发的新产品,是一种贴片式钽高分子有机半导体固态电解电容器,以下简称POSCAP钽电容器。该系列电容器主要特点:剖面高度低;高频时阻抗及等效串联电阻(ESR)低,容许的纹波电流大;寿命长,在105℃时可达2000小时;有极好的噪声吸收能力;良好的温度特性,低温可达-55℃;可耐20A的冲击电流;允许采用240℃、10s的再流焊;在安全性方面比普通钽电解电容器有更优越的性能。


  由于以上特点,POSCAP电容器特别适用于电源电路中的滤波电容器,如个人计算机、便携式计算机及基站、录像机、数码相机、导航系统(GPS)、PDA、移动电话及DVD等中的DC/DC变换器
  本文将介绍其结构、性能、应用实例及使用注意事项。
1 POSCAP电容器的频率特性

参数 TPA TPB TPC
使用温度范围 -55℃~+105℃
容量范围(120Hz/20℃)(μF) 33~220 47~680 33~220
(120Hz/20℃)M级 ±20%
额定电压(V、DC) 4~10 2.5~16 2.5~16
损耗角正切值(tanδ)(120Hz/20℃) ≤0.08(16WV及D4≤0.01)≤0.10
漏电流(施加额定电压后5分钟)(μA) ≤0.1CV
等效串联电阻(ESR)(mΩmax)(100kHz/+20℃) C:100
D3:80
D3:55或65
D4:40
16WV:70
45 16WV:70
最大许纹波电流
(mArms/45℃/100kHz/+20℃)
C:1000
D3:80
D3:1500或1900
D4:3000
16WV:1400
1700
16WV:1400

POSCAP钽电容的性能与规格
  POSCAP钽电容器分TPA、TPB及TPC三个系列,其额定电压、容量、大小不同,性能如表1所示。
  POSCAP钽电容器的频率特性非常好,特别是在100~5000kHz范围内,其ESR及阻抗都相当低(小于0.1Ω)。例如16TPB47的频率特性曲线如图1所示。这对于目前工作频率在1~3MHz的DC/DC变换器来说是极为有利的,可减小损耗,并且能很好地减小纹波电压。
  与一般的钽电解电容器相比较,如图2所示。图2是POSCAP电容与标准钽电解电容在ESR及阻抗方面的比较,而图3是POSCAP电容与标准钽电解电容容量的频率特性,从图3可看出,一般钽电容器只适用于1kHz频率以下,在10~100kHz时,电容量降低很多,而POSCAP钽电容在10~100kHz范围内变化较小。
  POSCAP钽电容器的温度特性非常好。例如10TPA100M在100kHz时,在温度从-55℃到105℃变化范围内,其ESR值及阻抗值基本不变。

应用实例
  POSCAP钽电容器主要应用于高效率工作的DC/DC变换器电路,用作输出滤波电容器COUT。图4是一种低电压、高效率降压式DC/DC变换器。采用6TPC100M作COUT时,纹波电压为18.1mVp-p;若采用一般低ESR钽电解电容100μF/6.3V,则纹波电压为7.5mVp-p。
  下面介绍NS公司在DC/DC变换器的评估扳上采用POSCAP钽电容器的实例。NS公司的LM3352评估扳电路如图5所示,其输入、输出电容都采用了10TPA33M。这是一种升/降压式电荷泵DC/DC变换器。输出电压3.3V、3.0V及2.5V,输出电流200mA,工作频率1MHz。

应用注意事项
  1.POSCAP钽电容器是有极性的电解电容器(有“+”符号端为正极),使用时不可反极性。反极性使用时会增加漏电或可能引起短路。
  2.不能应用的电路如下:高阻抗电压保持电路;耦合电路;时间常数电路;漏电流有影响的电路;用串联方式增加耐压的电路。
  3. 不能超过额定电压使用,否则有可能引起短路。
  4.要限制急速地充电或放电。建议在充、放电电路中加一个限流电阻,使冲击电流小于20A。
  5.在设计时,电容的容量、耐压、阻抗等要留一定的裕度,使更为安全、可靠。
  6.要确认使用的温度范围在电容器的工作温度范围内。电源电流不超过容许的纹波电流,当超过容许的纹波电流时,电容器内部会增加热量,降低使用寿命。
  7.建议电容器施加的电压为额定电压的90%,若额定电压大于10V时,取额定电压的80%为好;若直流电压加上交变电压,则其峰值电压不能超过额定电压;若总的直流电压加上负峰值交变电压,不允许出现负压。

关键字:电容器

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2011/0411/article_6755.html
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